JP5939743B2

JP5939743B2 - 画像形成装置

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Publication number: JP5939743B2
Application number: JP2011102670A
Authority: JP
Inventors: 明石　和清; 和清明石; 望月　淳; 望月　　淳; 靖人白藤; 竹内　寧; 寧竹内
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Priority date: 2011-05-02
Filing date: 2011-05-02
Publication date: 2016-06-22
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Description

本発明は、電子写真方式或いは静電記録方式を用いた複写機、プリンタ等の画像形成装置に関するものである。

多様な記録材に対応するために、感光ドラム等の像担持体に形成されたトナー像を中間転写体に転写し、その後中間転写体に形成されたトナー像を記録材に転写する転写部を有する画像形成装置が採用されている。

特許文献１にはトナー像を記録材に転写する転写部の記録材搬送方向における幅を長くとることによって印加電圧の抑制と画質の向上とを行うために、中間転写体の内面に接触する転写内ローラ２つと、中間転写体の外面に接触し、中間転写体を介して転写内ローラ２つを圧する転写外ローラとにより転写部が形成される構成が記載されている。

特開２０００−２９０５４

しかし特許文献１に記載された構成では二次転写部での記録材の搬送パスが転写外ローラに沿って大きく湾曲するので、転写外ローラを抜けた後の記録材にカールくせがつくおそれがある。そこで二次転写部での記録材の搬送パスが湾曲するのを抑制するためには、第１の転写内ローラと、中間転写体を介して第１の転写内ローラを圧する第１の転写外ローラを配置した上で、記録材の搬送方向において第１の転写内ローラより下流側の第２の転写内ローラと、中間転写体を介して第２の転写内ローラを圧する第２の転写外ローラとを配置することで、二つの押圧部と、上流側と下流側の押圧部の間に直線状のベルト面とを形成するのが有効である。

しかし記録材の搬送方向において、第１の転写外ローラの位置が第１の転写内ローラの位置より上流側にあると、第１の転写内ローラと第１の転写外ローラとによって形成される押圧部を抜けた記録材の先端が中間転写ベルトから離れる方向を向く。その結果記録材の先端と中間転写ベルトとの密着性が圧接部を通過した後に低下するおそれがある。その結果第２の転写外ローラと第２の転写内ローラによって形成される押圧部に向けた記録材の搬送性が不安定になったり、転写性を悪化したりするおそれがある。

そこで上記課題を解決するために本願発明は、トナー像を担持する像担持体と、前記像担持体から転写されたトナー像を担持する移動可能な中間転写ベルトと、前記中間転写ベルトを内周面から張架する第１の転写内ローラと、前記中間転写ベルトの移動方向において前記第１の転写内ローラの下流側に隣接して配置され、前記中間転写ベルトを内周面から張架する第２の転写内ローラと、前記中間転写ベルトを介して前記第１の転写内ローラを第１の押圧部で圧する第１の転写外ローラと、前記中間転写ベルトを介して前記第２の転写内ローラを第２の押圧部で圧する第２の転写外ローラと、前記第１の押圧部及び前記第２の押圧部にそれぞれ電界を形成して前記中間転写ベルトからトナー像を記録材に転写する第１と第２の電源と、を有する画像形成装置において、前記第１の転写外ローラの回転軸に直交する平面において、前記第１の転写外ローラの回転中心が前記第１の転写内ローラの回転中心より前記中間転写ベルトの移動方向の下流側に配置され、前記第２の転写外ローラの回転中心が前記第２の転写内ローラの回転中心より前記中間転写ベルトの移動方向の上流側に配置され、前記第１の押圧部と前記第２の押圧部との間にある前記中間転写ベルトが作る線分と、前記第１の転写内ローラの回転中心と前記第１の転写外ローラの回転中心とを結ぶ直線の垂線と、がなす鋭角側の第１の角度は、前記線分と、前記第２の転写内ローラの回転中心と前記第２の転写外ローラの回転中心とを結ぶ直線の垂線と、がなす鋭角側の第２の角度より小さく設定され、前記第１の角度は１０°以上で４０°以下であり、前記第２の角度は１５°以上で４０°以下であることを特徴とする。

本願発明により、圧接部を二つ形成した上で中間転写体からトナー像を記録材に転写する構成において、上流側の圧接部を抜けた後に記録材先端と中間転写との密着性が低下するのを抑制することができる。その結果下流側の圧接部に向けた記録材搬送性が不安定になったり、下流側の圧接部での転写性が悪化したりするのを抑制することができる。

画像形成装置の概略断面構成図である。実施形態１の二次転写部の構成を示す図である。転写電流と転写電圧の関係を示す線図である。記録材先端の挙動を示す図である。実施形態１の上流側の押圧部付近を示す図である。記録材後端の挙動を示す図である。実施形態１の下流側の押圧部付近を示す図である。実施形態２の二次転写部の構成を示す図である。

＜実施形態１＞
［画像形成装置の全体構成及び動作について］
先ず、本発明の一実施形態に係る画像形成装置の全体構成及び動作について説明する。図１は、本実施形態の画像形成装置１００の概略断面構成を示す。

Ｓａ、Ｓｂ、Ｓｃ、Ｓｄはトナー像を形成する画像形成部としてのプロセスユニットである。各画像形成部Ｓａ、Ｓｂ、Ｓｃ、Ｓｄはそれぞれ、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色のトナー像を形成する。画像形成部Ｓａ、Ｓｂ，Ｓｃ，Ｓｄの構成は、用いられるトナーの色が異なる以外は同様の構成であるので、代表して画像形成部Ｓａを用いて説明する。

画像形成部Ｓａは、像担持体としての感光ドラム１ａと、感光ドラム１ａ表面を帯電する帯電手段としての帯電ローラ２ａと、帯電された感光体ドラム表面を露光する露光手段としてのレーザースキャナ３ａとを備える。さらに画像形成部Ｓａはトナー像を現像する現像手段としての現像装置４ａと、感光ドラム１ａからトナー像を中間転写ベルト５１に転写する一次転写手段としての一次転写ローラ５３ａとを備える。感光ドラム１ａが回転駆動して、感光体ドラム１ａの表面が帯電ローラ２ａにより帯電される。帯電された感光体ドラム１ａ表面はレーザースキャナ３ａによって露光されて、感光体ドラム１ａ上に静電潜像が形成される。静電潜像は、レーザースキャナ３ａの出力が画像情報に基づいてＯＦＦ／ＯＮされることによって画像情報に応じて形成される。現像装置４ａはイエロートナーを内包する。現像装置４ａには所定の電圧が印加されており、静電潜像は現像装置４ａを通過するときに現像されて、感光ドラム１ａ表面上にトナー像が形成される。現像方式としては、静電潜像の露光部にトナーを付着させて現像する反転現像方式が用いられる。一次転写ローラ５３ａは中間転写ベルト５１を介して感光体ドラム１ａを圧するように配置されて、中間転写ベルト５１にトナー像を転写する一次転写部を形成する。感光ドラム１ａ上のトナー画像は、一次転写電源５４ａにより一次転写ローラ５３ａに一次転写電圧が印加されることにより、中間転写ベルト５１へ転写する。感光ドラム１ａに残ったトナーはドラムクリーナ６ａによってクリーニングされる。

なおフルカラー画像を形成する場合には、各色のトナー像がそれぞれの一次転写部で順次中間転写ベルト５１に転写して重畳する。
中間転写ベルト５１は、感光体ドラム１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄから転写されたトナー像を担持して搬送する中間転写体として機能する。中間転写ベルト５１は外周面が感光体ドラム１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄ表面に当接するように配置されており、複数の支持部材としての５２，５５，５６ａ、５６ｂによって張架されて、移動可能なベルト部材である。中間転写ベルト５１として、表面抵抗率１０^１２Ω／□（ＪＩＳ−Ｋ６９１１法準拠プローブを使用、印加電圧１００Ｖ、印加時間６０ｓｅｃ、２３℃／５０％ＲＨ）、厚み８０μｍのＰＩ（ポリイミド）樹脂で形成されたものを用いた。もちろんこれに限定する意図ではなく、中間転写ベルト５１として、ＰＣ（ポリカーボネート）、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）、ＰＶＤＦ（ポリフッ化ビニリデン）のような誘電体樹脂を用いてもよい。５２は中間転写ベルト５１の移動を駆動する駆動ローラとして機能する。間転写ベルト５１は、ベルト駆動手段である中間転写ベルト駆動ローラ５２による駆動力を受けて、図１中の矢印Ｒ３方向に周回移動する。

５６ａ、５６ｂはトナー像を記録材に転写するための二次転写内ローラとして機能する。５７ａ、５７ｂは中間転写ベルト５１の外周面側から二次転写内ローラ５６ａ、５６ｂをそれぞれ押圧するように配置される。詳細は後述するが、二次転写内ローラ５６ａ、５６ｂ、二次転写外ローラ５７ａ、５７ｂが中間転写体からトナー像を記録材に転写する二次転写部を形成する二次転写部材として機能する。トナー像を記録材に転写する二次転写部における構成については後で詳細を説明する。

記録材は記録材収容部としてのカセット８１に収容されている。記録材は、記録材収容部としてのカセット８１から不図示のピックアップローラ８２によって取り出されて、不図示の搬送ローラ８３によって搬送される。記録材を搬送するタイミングは、トナー像を中間転写体の２次転写内ローラ５６ａ、５６ｂに張架される位置に搬送するタイミングと同期する。

二次転写後、記録材はトナー像を記録材に定着する定着手段としての定着装置７へと搬送される。なお二次転写部で記録材に転写せず中間転写ベルト５１に残留したトナー（二次転写残トナー）は、中間転写ベルトクリーナ５９によって除去、回収される。

定着装置７は、回転自在に配設された定着ローラ７１と、定着ローラ７１に押圧しながら回転する加圧ローラ７２と、を有する。定着ローラ７１の内部には、ハロゲンランプ等のヒータ７３が配設されている。そして、このヒータ７３へ供給する電圧等を制御することにより、定着ローラ７１の表面の温度調節が行われている。定着装置７に記録材Ｐが搬送されてくると、一定速度で回転する定着ローラ７１と加圧ローラ７２との間を記録材Ｐが通過する際に、記録材Ｐは、その表裏両面からほぼ一定の圧力、温度で加圧、加熱される。これにより、記録材Ｐの表面上の未定着トナー像は、溶融して記録材Ｐに定着される。こうして、記録材Ｐ上への画像形成が完了する。

なお本実施形態ではプロセス速度（感光ドラム１や中間転写ベルト５１の周速、記録材Ｐの搬送速度）は３００ｍｍ／ｓｅｃに設定されている。

［二次転写部の構成］
本実施形態では、二次転写内ローラ５６ａ、５６ｂ（中間転写体の移動方向下流側に５６ａに隣接して配置）、二次転写外ローラ５７ａ、５７ｂが、中間転写ベルト５１からトナー像を記録材に転写する二次転写部を形成する二次転写部材として機能する。図２を用いて説明する。

上流側の二次転写外ローラ５７ａ（第１の転写外ローラ）は、中間転写ベルト５１を介して上流側の二次転写内ローラ５６ａ（第１の転写内ローラ）を押圧する押圧部（第１の押圧部Ｎ２ａ）を形成する。他方下流側の二次転写外ローラ５７ｂ（第２の転写外ローラ）は、中間転写ベルト５１とを介して下流側の二次転写内ローラ５６ｂ（第２の転写内ローラ）を押圧する押圧部（第２の押圧部Ｎ２ｂ）を形成する。

この様に押圧部を複数形成することで、トナー像を記録材に転写する二次転写部の記録材搬送方向における幅を長くとることができる。

二次転写内ローラ５６ａ、５６ｂとしては、外径１２ｍｍのＳＵＳ製の芯金５６１ａ、５６１ｂと、芯金５６１ａ、５６１ｂ周りに設けられて厚さ６ｍｍのＥＰＤＭ層５６２ａ、５６２ｂとによって構成される弾性ローラを用いた。二次転写内ローラ５６ａ、５６ｂの電気抵抗値は約１０^４Ω（２３℃５０％ＲＨ）である。もちろん二次転写内ローラをこれらの数値のものに限定する意図ではない。二次転写内ローラ５６ａ、５６ｂの電気抵抗値は、５００ｇ重の荷重の下で接地された金属ローラに当接された二次転写内ローラ５６ａ、５６ｂを５０ｍｍ／ｓｅｃの周速で移動させ、芯金５６１ａ、５６１ｂに５０Ｖの電圧を印加して測定された電流値から求まる。

二次転写外ローラ５７ａ、５７ｂとしては、外径１２ｍｍのＳＵＳ製の芯金５７１ａ、５７１ｂと、芯金５７１ａ、５７１ｂ周りに配置されて厚さ６ｍｍのイオン導電性ウレタンスポンジ層５７２ａ、５７２ｂと、によって構成される弾性ローラを用いた。二次転写外ローラ５７２ａ、５７２ｂの電気抵抗値は、二次転写内ローラ５６ａ、５６ｂと同様の測定方法で、印加電圧が２０００Ｖの場合に、約６×１０^７Ω（２３℃５０％ＲＨ）である。二次転写外ローラ５７ａ、５７ｂの抵抗値は約１０^７Ω以上のものを用いるのが望ましい。二次転写外ローラ５７ａ、５７ｂを構成するために約１０^７Ω以上の部材を使用することで、記録材の抵抗値と比較して二次転写外ローラ５７ａ、５７ｂの抵抗値が十分大きくなる。その結果二次転写時に幅方向において記録材が通過しない非通紙部を流れる電流が大きくなるのを抑制することが可能になる。

５８ａ、５８ｂは、トナー像を記録材に転写する二次転写電圧を印加する二次転写電圧印加手段としての二次転写電圧電源である。

本実施形態では図２に示されるように、二次転写電圧電源５８ａ、５８ｂはそれぞれ二次転写外ローラ５７ａ、５７ｂに接続されて、かつ二次転写内ローラ５６ａ、５６ｂは接地される。そのため二次転写電圧電源５８ａが上流側の二次転写外ローラ５７ａに電圧を印加すると、電界が上流側の二次転写外ローラ５７ａと二次転写内ローラ５７ａとの間に形成される。さらに二次転写電圧電源５８ｂが下流側の二次転写外ローラ５７ｂに電圧を印加すると、電界が下流側の二次転写外ローラ５７ｂと二次転写内ローラ５６ｂとの間に形成される。

トナー像を記録材に転写するときには、トナー像を記録材に転写する二次転写電圧としてトナーの正規の極性（負極性）と逆極性の電圧が二次転写外ローラ５７ａ、５７ｂそれぞれに印加される。二次転写電圧印加により形成される転写電界は、正規の極性のトナーを中間転写ベルト５１上から記録材Ｐに向けて移動させる方向である。この転写電界は、上流側の二次転写内ローラ５６ａと二次転写外ローラ５７ａとの間の第１の押圧部Ｎ２ａと、下流側の二次転写内ローラ５６ｂと二次転写外ローラ５７ｂとの間の第２の押圧部Ｎ２ｂとの二か所に確実に形成される。その結果トナー像を記録材に転写する転写電流が流れる電流経路として、第１の押圧部Ｎ２ａを介する経路と第２の押圧部Ｎ２ｂとの二つを形成する。

この理由について説明する。画像形成装置の構成によってはトナー像を記録材に転写するために必要となる電流が大きくなる場合がある。しかし従来用いられている構成では、トナー像を記録材に転写する転写電流が流れる経路が一つであった。このような構成ではトナー像を記録材に転写するために必要となる電流値が大きい場合、二次転写部において印加する電圧を高くしなければならない。その結果二次転写部の上流側で放電が生じて、画像を乱すおそれがある。すなわちトナー像を転写するために必要となる電流値が大きい場合であっても、印加電圧が高くなるのを抑制する構成が望まれている。そこで本実施形態は、トナー像を転写する転写電流が流れる電流経路を二つ形成して、転写電流を分けて流す構成となっている。その結果、トナー像を転写する転写電流が流れる経路が一つであった従来の構成に比べて、二次転写部において印加する電圧が大きくなるのを抑制することができる。

ところで本実施形態は二次転写内ローラ５６ａ、５６ｂを接地して、バイアスを印加する電源５８ａ、５８ｂを二次転写外ローラ５７ａ、５７ｂそれぞれに接続する構成である。もちろんこの構成に限定する意図ではない。

他の実施形態としては二次転写外ローラ５７ａ、５７ｂにバイアスを印加する電源を個別に設けるのではなくて共通化してもよい。

また他の本実施形態としては二次転写外ローラを３本以上備えて、押圧部を三つ以上形成する構成であってもよい。

［二次転写部における電圧の制御］
本実施形態では二次転写電圧電源５８ａ、５８ｂによる印加電圧は制御部２００によって制御される。制御部２００の制御は、ユーザに指定された記録材の坪量情報、電流測定部５８１ａによって測定される上流側の二次転写外ローラ５７ａを流れる電流値、電流測定部５８１ｂによって測定される下流側の二次転写外ローラ５７ｂを流れる電流値に基づく。制御部２００はＣＰＵ，ＲＯＭ，ＲＡＭを含む。なお坪量とは、単位面積辺りの重さ（ｇ／ｍ^２）を示す単位で、記録材の厚みを示す値として一般的に用いられる。

本実施形態ではトナー像を記録材に転写する二次転写電圧を適正化するために、調整電圧を印加する調整工程としてＡＴＶＣ（ＡｕｔｏＴｒａｎｓｆｅｒＶｏｌｔａｇｅＣｏｎｔｒｏｌ）がトナー像を記録材に転写する二次転写工程前の非通紙時に行われる。

調整工程としてのＡＴＶＣは、定電圧制御された複数の調整電圧が二次転写電圧電源により印加されて、調整電圧が印加された時に流れる電流がそれぞれ測定されることにより行われる。その理由は電圧と電流の相関関係を算出するためである。印加された複数の調整電圧とそれぞれ測定された電流との相関関係に基づいて二次転写に必要となる目標電流Ｉｔを流すための電圧Ｖ１が算出される。記録材が分担する記録材分担電圧Ｖ２を電圧Ｖ１に加えた電圧（Ｖ１＋Ｖ２）が、調整工程に続く二次転写工程中は、定電圧制御された二次転写電圧の目標電圧Ｖｔとして設定される。その結果二次転写電圧として所望の転写電流に対応する適正な電圧値が設定される。また二次転写中は二次転写電圧が定電圧制御された状態で印加されるので、記録材の幅が変わっても二次転写が安定した状態で行われる。

本実施形態は二次転写電圧電源５８ａ、５８ｂが二次転写電圧を二次転写外ローラ５７ａ、５７ｂに印加する構成であるので、上流側と下流側の二次転写外ローラ５７ａ、５７ｂのそれぞれについて二次転写電圧を適正化する必要がある。

上流側と下流側の二次転写外ローラ５７ａ、５７ｂの調整工程は並行して行われる。すなわち二次転写電圧電源５８ａが上流側の二次転写外ローラ５７ａに複数の調整電圧Ｖ１，Ｖ２を印加して、かつ二次転写電圧電源５８ｂが複数の調整電圧Ｖ１，Ｖ２を下流側の二次転写外ローラ５７ｂに印加する。さらにこの時に電流測定部５８１ａがそれぞれの調整電圧Ｖ１，Ｖ２が二次転写ローラ５７ａに印加されたときの電流Ｉ１ａ、Ｉ２ａを測定する。さらに電流測定部５８１ｂがそれぞれの調整電圧Ｖ１，Ｖ２が二次転写外ローラ５７ｂに印加されたときの電流Ｉ１ｂ、Ｉ２ｂを測定する。なお電流測定部５８１ｂによる下流側の二次転写外ローラ５７ｂに流れる電流の測定は、上流側の二次転写外ローラ５７ａに電圧が印加された状態で行われる。そのため下流側の二次転写外ローラ５７ｂの調整を画像形成時に近い状況で行うことができる。Ｖ１，Ｖ２，Ｉ１ａ、Ｉ２ａの相関関係に基づいて上流側の二次転写外ローラ５７ａ位置での二次転写に必要となる上流側の目標電流Ｉｔａを流すための電圧Ｖ１ａが算出される。算出されたＶ１ａに基づいて上流側の二次転写外ローラ５７ａに印加される二次転写電圧の目標電圧Ｖｔａが設定される。同様にＶ１，Ｖ２，Ｉ１ｂ、Ｉ２ｂの相関関係に基づいて下流側の二次転写外ローラ５７ｂ位置での二次転写に必要となる下流側の目標電流Ｉｔｂを流すための電圧Ｖ１ｂが算出される。算出されたＶ１ｂに基づいて下流側の二次転写外ローラ５７ｂに印加される二次転写電圧の目標電圧Ｖｔｂが設定される。

なおトナー像すべてを記録材に転写するために必要となる目標電流の合計値は画像形成装置の構成、搬送速度等により予め設定される。本実施形態では、目標電流の合計値に対して上流側の目標電流Ｖｔａが占める割合は５０％、下流側の目標電流Ｖｔｂが占める割合は５０％と、割合は同じになるように設定される。もちろんこの割合に限定する意図ではない。

なお、図３は本実施形態の画像形成装置の二次転写部における、転写電圧と転写電流の関係を示している。下流側の二次転写外ローラ５７ｂの位置では、上流側の二次転写外ローラ５７ａで転写されたトナーや記録材Ｐにチャージされた電荷があるのでトナー像は転写しにくい。すなわち、同じ電流を流すために必要となる電圧は、下流側の二次転写外ローラ５７ｂの方が上流側の二次転写外ローラ５７ａよりもΔＶ高くなる。本実施形態では電圧差ΔＶは８００Ｖ程度になる。例えば５０μＡを流すために必要な印加電圧は、上流側の二次転写外ローラ５７ａでは４０００Ｖであるのに対して、下流側の二次転写外ローラ５７ｂでは４８００Ｖとなる。

本実施形態では上流側と下流側の二次転写外ローラ５７ａ、５７ｂに印加される二次転写電圧の目標電圧Ｖｔａ、Ｖｔｂを設定するために、調整電圧印加を上流、下流側の二次転写外ローラ５７ａ、５７ｂそれぞれについて行う構成である。しかしこれに限定する意図ではない。二次転写電圧の目標電圧Ｖｔａ，Ｖｔｂを設定するために、いずれか一方の二次転写外ローラについて調整電圧印加を行った上で、他方の二次転写外ローラについて調整電圧印加を行う代わりに図３の関係を利用してもよい。すなわち上流側の二次転写外ローラ５７ａについての目標電圧Ｖｔａの設定は、上流側の二次転写外ローラ５７ａについて調整電圧印加を行うことで算出された電圧と電流の相関関係に基づいて行う。下流側の二次転写外ローラ５７ｂについて目標電圧Ｖｔｂの設定は、上流側の二次転写外ローラ５７ａで算出された電圧と電流の相関関係を高電圧側に所定値シフトした関係に基づいて行う。その結果下流側の二次転写外ローラ５７ｂについて調整電圧印加を行わずに済む。

［二次転写内ローラと二次転写外ローラとの位置関係］
本実施形態では図５に示されるように、上流側の押圧部Ｎ２ａが記録材Ｐを送り出す向きが、上流側の押圧部Ｎ２ａと下流側の押圧部Ｎ２ｂとの間の直線状の中間転写ベルトの外面に記録材を進入させるように構成する。すなわち複数ある押圧部の内、上流側の押圧部において、２次転写外ローラの中心を２次転写内ローラの中心よりも中間転写ベルト５１の移動方向下流側に配置させる。この理由について図４を用いて説明する。

記録材Ｐの坪量が６４ｇ／ｍ^２以上の場合、記録材自身の剛度が強いので記録材の姿勢は記録材自身の剛度によって支えられる。そのため記録材Ｐの先端Ｔ´が上流側の押圧部Ｎ２ａを通過した後、記録材と中間転写ベルト５１との密着性は高いままである（図４−ａ）。すなわち下流側の押圧部Ｎ２ｂに向けた記録材の搬送性は安定している。しかし記録材Ｐの坪量が６４ｇ／ｍ^２以下の場合、記録材自身の剛度が低い。そのため記録材Ｐの先端Ｔ´が上流側の押圧部Ｎ２ａを通過した後、記録材Ｐと中間転写ベルトとの密着性が低下することにより記録材Ｐの先端Ｔ´が中間転写ベルト５１から分離してしまうことがある（図４−ｂ）。すなわち下流側の押圧部Ｎ２ｂに向けた記録材の搬送性の安定性が損なわれる。

そこで本願発明では図５に示されるように、上流側の押圧部Ｎ２ａが記録材を送り出す向きが、上流側の押圧部Ｎ２ａと下流側の押圧部Ｎ２ｂとの間の直線状の中間転写ベルト５１の外面に記録材を進入させるように構成する。つまり上流側の押圧部Ｎ２ａで記録材が中間転写ベルト側を向けば、記録材の先端Ｔ´は中間転写ベルト５１に対して押しつけられた状態になる。その結果上流側の押圧部Ｎ２ａを抜けた後に記録材先端と中間転写ベルト５１との密着性が低下するのが抑制されて、下流側の押圧部Ｎ２ｂに向けた記録材の搬送を安定化することができる。

図５においてＡは、上流側の押圧部Ｎ２ａが記録材を送り出す向きを示す。Ｄは、上流側の二次転写内ローラ５６ａの回転中心と上流側の二次転写外ローラ５７ａの回転中心とを結んだ直線である。押圧部で記録材を送り出す向きは、２次転写内ローラの回転中心と２次転写外ローラの回転中心を結んだ線に直交するので、ＡはＤに対して直交する垂線（第１の垂線）となっている。またＦは上流側の押圧部Ｎ２ａと下流側の押圧部Ｎ２ｂとの間の直線状の中間転写ベルトの外面を延長した延長線を示す。

本実施形態では上流側の押圧部Ｎ２ａが記録材を送り出すと上流側の押圧部Ｎ２ａと下流側の押圧部Ｎ２ｂとの間の直線状の中間転写ベルトの外面に記録材の先端が進入する。すなわち第１の垂線Ａは、上流側の押圧部Ｎ２ａと下流側の押圧部Ｎ２ｂとの間の線分に交差点（第１の交差点）Ｇで交差する。さらに第１の垂線Ａは、中間転写ベルト５１の回転方向において第１の交差点Ｇよりも下流側では中間転写ベルト５１の内面側に位置する。このような位置関係になるように、二次転写内ローラ５６ａ、５６ｂ、二次転写外ローラ５７ａ、５７ｂが配置される。

ところで図５におけるθは上流側の押圧部Ｎ２ａと下流側の押圧部Ｎ２ｂとの間の直線状の中間転写ベルト５１の外面に対して記録材の先端が進入する進入角度を示す。すなわちθ（第１の角度）は、第１の交差点Ｇを頂点とする鋭角のことである。さらにθ（第１の角度）は、中間転写ベルト５１の回転方向において第１の交差点Ｇより上流側の第１の垂線Ａの半直線と、中間転写ベルト５１の回転方向において第１の交差点Ｇより上流側の中間転写ベルトの外面の延長線Ｆの半直線とによって形成される。本実施形態では進入角度θ（第１の角度）は１５°に設定される。もちろんこの数値に限定する意図ではないが、θは１０°以上で４０°以下の範囲で設定されるのが望ましい。この理由について説明する。

進入角度θが小さいと上流側の押圧部Ｎ２ａを抜けた後に記録材先端と中間転写ベルトとの密着性を十分に高めることができない。従って進入角度θは１０°以上に設定されるのが望ましい。

しかし進入角度θが大きくなると、記録材は上流側の押圧部Ｎ２ａにおいて中間転写ベルト５１が上流側の２次転写外ローラ５７ａの湾曲に沿うように搬送される。その結果記録材の先端が上流側の二次転写外ローラ５７ａに巻き付くことで、搬送不良が生じるおそれがある。そこで記録材が上流側の二次転写外ローラ５７ａに巻き付くのを抑制するためには進入角度θは４０°以下に設定されるのが望ましい。

また本実施形態では図７に示されるように、下流側の押圧部Ｎ２ｂが記録材を挟持すると、上流側の押圧部Ｎ２ａと下流側の押圧部Ｎ２ｂとの間の直線状の中間転写ベルトの外面に記録材の後側が押しつけられるように構成される。すなわち複数ある押圧部の内、下流側の押圧部において、２次転写外ローラの中心を２次転写内ローラの中心よりも中間転写ベルトの移動方向上流側に配置する。この理由について図６を用いて説明する。

記録材Ｐの坪量が２５６ｇ／ｍ^２以下の場合、記録材自身が軽い。そのため記録材の先端が下流側の押圧部Ｎ２ｂを通過した後、記録材Ｐの後端Ｅ’は、中間転写ベルト５１との密着性が保持された状態で、下流側の押圧部Ｎ２ｂまで搬送される（図６−ａ）。しかし図６−ｂのように記録材Ｐの坪量が２５６ｇ／ｍ^２以上の場合記録材が重い。そのため記録材の後端Ｅ’が上流側の押圧部Ｎ２ａを通過した後下流側の押圧部Ｎ２ｂに到達する前に、上流側の後端Ｅ’と中間転写ベルト５１との間の密着性が低下する。その結果記録材Ｐの後端Ｅ’が中間転写ベルト５１から分離した状態で下流側の押圧部Ｎ２ｂに搬送されると、記録材の後端Ｅ’のバタツキが生じることによって、上流側の押圧部Ｎ２ａで転写した画像を乱すおそれがある。

すなわち記録材の後端が上流側の押圧部Ｎ２ａを通過した後、記録材の後端Ｅ’と中間転写ベルト５１の密着性を保持するのが望ましい。
そこで本実施形態では図７に示されるように、下流側の押圧部Ｎ２ｂが記録材を挟持すると、上流側の押圧部Ｎ２ａと下流側の押圧部Ｎ２ｂとの間の直線状の中間転写ベルト５１の外面に記録材の後側が押しつけられるように構成される。その結果記録材の後端と中間転写ベルト５１との密着性が低下するのが抑制されて、記録材の後端Ｅ’のバタツキが生じるのが抑制される。

図７においてＢは、下流側の押圧部Ｎ２ｂが記録材を送り出す向きを示す。Ｈは、下流側の二次転写内ローラ５６ｂの回転中心と下流側の二次転写外ローラ５７ｂを結んだ直線を示す。押圧部が記録材を送り出す向きは２次転写内ローラの回転中心と２次転写外ローラの回転中心を結んだ線に直交すので、ＢはＨに対して直交する垂線（第２の垂線）となっている。

すなわち本実施形態では、下流側の押圧部Ｎ２ｂが記録材を挟持すると、上流側の押圧部Ｎ２ａと下流側の押圧部Ｎ２ｂとの間の直線状の中間転写ベルトの外面に記録材の後側を押しつける。すなわち第２の垂線Ｂは、ベルト面の上流側の押圧部Ｎ２ａと下流側の押圧部Ｎ２ｂとの間の線分に交差点（第２の交差点）Ｊで交差する。かつ第２の垂線Ｂは、中間転写ベルト５１の回転方向において第２の交差点Ｊよりも上流側では中間転写ベルト５１の内周面側に位置する。このような位置関係になるように、二次転写内ローラ５６ａ、５６ｂ、二次転写外ローラ５７ａ、５７ｂが配置される。その結果記録材の後端と中間転写ベルトの密着性が低下するのが抑制されて、記録材の後端Ｅ’のバタツキが生じるのが抑制される。

ところで図６におけるθ´は、上流側の押圧部Ｎ２ａと下流側の押圧部Ｎ２ｂとの間の中間転写ベルト５１の直線状の外面から、下流側の押圧部Ｎ２ｂで挟持された記録材Ｐが退出する退出角度を示す。すなわち退出角度θ´（第２の角度）は第２の交差点Ｊを頂点とする鋭角である。さらに退出角度θ´（第２の角度）は、中間転写ベルト５１の移動方向において第２の交点Ｊよりも下流側の第２の垂線Ｂの半直線と、中間転写ベルト５１の移動方向において第２の交点Ｊよりも下流側の延長線Ｆの半直線とによって形成される。本実施形態では退出角度θ’は３３°に設定される。もちろんこの数値に限定する意図ではない。退出角度θ’（第２の角度）は１５°以上で４０°以下に設定されるのが望ましい。この理由について説明する。

退出角度θ’が小さいと、記録材の後端の中間転写ベルトへの押しつけが不十分になる。そのため記録材の後端と中間転写ベルトの密着性を保持する効果が十分得られない。そこで退出角度θ’は１５°以上に設定されるのが望ましい。一方で退出角度θ’が大きくなると下流側の押圧部Ｎ２ｂを抜けた後記録材の先端が下流側の二次転写外ローラに記録材が巻き付きやすくなる。その結果記録材の搬送不良が生じるおそれがある。また記録材の先端が下流側の押圧部Ｎ２ｂを通過した後、記録材の先端が搬送ガイドのガイド面に対して垂直に突き当たるようなかたちになることにより、搬送不良が生じるおそれもある。そこで下流側の押圧部を抜けた後に記録材先端の搬送不良を抑制するために、退出角度θ’は１５°以上で４０°以下に設定されるのが望ましい。

〈第２の実施形態〉
第１の実施形態と重複する点については説明を省略する。本実施形態では図８に示されるように、二次転写外ローラ５７ａ、５７ｂによって張架されて、記録材を担持搬送する転写搬送ベルト９１が設けられている。また転写搬送ベルト９１は中間転写ベルト５１に、上流側の押圧部Ｎ２ａと下流側の押圧部Ｎ２ｂとの間で接触するように配置される。

この理由について表１を用いて説明する。表１は記録材の坪量と中間転写ベルト５１上に一次転写されたトナー像の載り量をそれぞれ変更した時の、画像弊害（ガサツキ及び画像ズレ）との関係を示す。この関係により、中間転写ベルト５１上のトナーの載り量が多いと画像弊害が生じるおそれがあることがわかった。この理由は中間転写ベルト５１上のトナーの載り量が多くなれば記録材と中間転写ベルト５１との空隙が大きくなり、中間転写ベルト５１と転写搬送ベルト９１の間の密着性が低下するからである。

そこで本実施形態では、複数の２次転写内ローラが、中間転写ベルトと転写搬送ベルトを介して複数の２次転写外ローラに接して複数の押圧部を形成する。かつ上流側の２次転写外ローラの中心を２次転写内ローラの中心よりも中間転写ベルトの移動方向下流側に、また下流側の２次転写外ローラの中心を下流側の２次転写内ローラの中心よりも中間転写ベルトの移動方向上流側に配置する。

転写搬送ベルト９１はＥＰＤＭゴムで構成される。転写搬送ベルト９１の体積抵抗率は１０^９〜１０^１１Ω・ｃｍである。転写搬送ベルト９１は駆動ローラ１８と、２次外転写ローラ５７ａ，５７ｂと、テンションローラ１９とによって張架される。転写搬送ベルト９１は駆動ローラ１８の回転駆動によって中間転写ベルト５１の回転に同期して矢印方向に移動する。転写搬送ベルト９１を設けることにより、上流側の押圧部Ｎ２ａと下流側の押圧部Ｎ２ｂとの間において、記録材と中間転写ベルトとの間の密着性が向上するので、中間転写ベルト５１のトナー載り量が多くなる場合であっても画像弊害が生じるのが抑制される。

５１中間転写ベルト
５６ａ上流側の二次転写内ローラ
５６ｂ下流側の二次転写内ローラ
５７ａ上流側の二次転写外ローラ
５７ｂ下流側の二次転写外ローラ

Claims

トナー像を担持する像担持体と、
前記像担持体から転写されたトナー像を担持する移動可能な中間転写ベルトと、
前記中間転写ベルトを内周面から張架する第１の転写内ローラと、
前記中間転写ベルトの移動方向において前記第１の転写内ローラの下流側に隣接して配置され、前記中間転写ベルトを内周面から張架する第２の転写内ローラと、
前記中間転写ベルトを介して前記第１の転写内ローラを第１の押圧部で圧する第１の転写外ローラと、
前記中間転写ベルトを介して前記第２の転写内ローラを第２の押圧部で圧する第２の転写外ローラと、
前記第１の押圧部及び前記第２の押圧部にそれぞれ電界を形成して前記中間転写ベルトからトナー像を記録材に転写する第１と第２の電源と、を有する画像形成装置において、
前記第１の転写外ローラの回転軸に直交する平面において、前記第１の転写外ローラの回転中心が前記第１の転写内ローラの回転中心より前記中間転写ベルトの移動方向の下流側に配置され、前記第２の転写外ローラの回転中心が前記第２の転写内ローラの回転中心より前記中間転写ベルトの移動方向の上流側に配置され、前記第１の押圧部と前記第２の押圧部との間にある前記中間転写ベルトが作る線分と、前記第１の転写内ローラの回転中心と前記第１の転写外ローラの回転中心とを結ぶ直線の垂線と、がなす鋭角側の第１の角度は、前記線分と、前記第２の転写内ローラの回転中心と前記第２の転写外ローラの回転中心とを結ぶ直線の垂線と、がなす鋭角側の第２の角度より小さく設定され、前記第１の角度は１０°以上で４０°以下であり、前記第２の角度は１５°以上で４０°以下であることを特徴とする画像形成装置。